Trong kỹ thuật điện, một đối tượng hoặc vật liệu cho phép dòng chảy của dòng điện được gọi là chất dẫn điện. Hướng của nguồn cung cấp hiện tại theo một hoặc nhiều hướng. Các chất dẫn điện thông thường được làm bằng chất tạo nên kim loại thông thường. Việc tạo ra dòng điện có thể được thực hiện bởi dòng electron, các lỗ trống và trong một số trường hợp, các ion dương hoặc ion âm. Trong kim loại, các electron là động lực chính nhưng trong pin, các chất điện phân cation phụ thuộc vào các hạt mang điện tích dương. Tương tự, trong pin nhiên liệu, các proton di động trong chất dẫn proton phụ thuộc vào các hạt mang điện tích dương. Bài viết này thảo luận tổng quan về dây dẫn điện, các loại và đặc tính.
Chất dẫn điện là gì?
Định nghĩa chất dẫn điện là vật liệu cho phép dòng nhiệt, dòng điện, nếu không thì âm thanh. Tính dẫn điện là khả năng dẫn điện. Các ví dụ tốt nhất về Dây dẫn điện là các kim loại như đồng, sắt,… Chủ yếu được dùng để làm dây dẫn để dòng điện có thể mang theo. Chúng ta biết rằng chất bán dẫn là một loại vật liệu vì chúng cho phép dòng điện chạy qua chúng nhưng không tốt lắm. Và một số chất liệu như điện trở hạn chế dòng điện vì chúng rất khó ngăn dòng điện.
dây dẫn điện
Chất cách điện có thể được định nghĩa là vật liệu ngăn cản dòng điện chạy qua và chúng chủ yếu được sử dụng để bọc dây dẫn như nhựa. Một số vật liệu như chất siêu dẫn không cung cấp Sức cản tới dòng điện. Điện trở của vật dẫn tăng khi nhiệt độ tăng.
Ví dụ
Các ví dụ tốt nhất về dây dẫn điện chủ yếu bao gồm những điều sau đây. Một dây dẫn điện được coi là tốt nhất khi dây dẫn được làm việc trong điều kiện áp suất bình thường cũng như nhiệt độ như bạc.
Nó không phải lúc nào cũng là một lựa chọn hoàn hảo như vật liệu, mặc dù vì giá thành và lớp oxit của nó. Lớp này được gọi là xỉn màu và không có lợi. Tương tự như vậy, các lớp sơn màu, rỉ sét và các loại oxit khác làm giảm độ dẫn điện. Ví dụ về chất dẫn điện hiệu quả là bạc, vàng, đồng, nhôm, thủy ngân, thép, sắt, nước biển và bê tông. Nhiều chất dẫn điện hơn như bạch kim, đồng thau, đồng, than chì, nước bẩn và nước chanh.
Dòng điện tử trong dây dẫn điện
Dòng electron trong vật dẫn không theo đường thẳng vì vận tốc trôi. Do đó, dòng electron sẽ bị va chạm vào từng thời điểm bởi các nguyên tử trong vật dẫn. Vận tốc này khá nhỏ vì có rất nhiều electron tự do. Trong một dây dẫn, mật độ của các electron có thể được ước tính để chúng ta có thể đo vận tốc trôi của dòng điện đã biết. Khi mật độ lớn hơn, thì vận tốc thấp là cần thiết cho một dòng điện đã biết. Dòng electron trong vật dẫn chống lại điện trường được ký hiệu là 'E'.
Làm thế nào một dây dẫn dẫn dòng điện?
Vật liệu của hạt dẫn điện không được chứa không gian năng lượng giữa hai dải như hóa trị và dẫn điện. Trong vùng hóa trị, các electron bên ngoài liên kết với nguyên tử không an toàn. Một khi các điện tử được cung cấp năng lượng vì hiệu ứng nhiệt, nếu không thì sức điện động, và sau đó nó chảy từ dải này sang dải khác.
Trong vùng dẫn, electron có được quyền tự do để di chuyển đến bất kỳ vị trí nào bên trong vật dẫn. Vật dẫn có hình dạng với các nguyên tử. Do đó, giống như một tổng thể, dải này chứa một số lượng lớn các electron. Các liên kết kim loại có bên trong chất dẫn điện, dựa trên cấu trúc + ve các ion kim loại. Các cấu trúc này được bao bọc bởi một đám mây điện tử.
Một khi sự chênh lệch thế năng xảy ra trong dây dẫn qua hai đầu, các electron sẽ nhận được năng lượng thích hợp để cung cấp từ năng lượng thấp hơn đến năng lượng cao hơn trong dải này chống lại điện trở phút do vật liệu làm dây dẫn cung cấp. Chiều dòng điện sẽ ngược chiều với dòng electron.
Các loại dây dẫn điện
Có nhiều loại dây dẫn khác nhau bao gồm những loại sau.
các loại-dẫn-điện
Kim loại
Kim loại là vật liệu dẫn điện nhất, được sử dụng trong các ứng dụng thực tế. Ví dụ, dây điện được sử dụng xung quanh nhà rất có thể sử dụng dây đồng giống như vật liệu dẫn điện phích cắm điện bao gồm kim loại, và thiết bị bên trong của bàn là điện bao gồm kim loại như vật liệu dẫn điện. Vì kim loại có vô số electron tự do & khuyến khích tính di động Các kim loại dẫn điện tốt nhất chủ yếu bao gồm Bạc, Đồng và Vàng.
Phi kim loại
Kim loại không dẫn điện rất tốt. Ví dụ, cacbon ở dạng than chì là chất dẫn điện cực kỳ tốt. Trong cấu trúc của than chì, chúng ta có thể quan sát thấy chỉ có 3 đến 4 nguyên tử cacbon được sử dụng để kết nối. Đối với liên kết tự do, nó cho một electron đơn lẻ nhưng hầu hết các phi kim không phải là chất dẫn điện xuất sắc.
Chất dẫn ion
Dạng dung dịch của chất dẫn được gọi là chất dẫn ion. Ví dụ tốt nhất về các chất dẫn điện này là nước biển hoặc nước mặn vì đây là những chất dẫn điện tốt.
Chất bán dẫn
Chất bán dẫn không dẫn điện tốt như chất dẫn điện nhưng chúng vẫn được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Các ví dụ tốt nhất về chất bán dẫn chủ yếu bao gồm Ge (Germanium) và Si (Silicon).
Thuộc tính của dây dẫn
Các đặc tính của tình trạng mất ổn định của dây dẫn chủ yếu bao gồm những điều sau đây.
- Các chất dẫn điện luôn cho phép dòng electron cũng như các ion bên trong chúng.
- Điện trường của vật dẫn bằng 0 cho phép các điện tử chạy trong chúng.
- Mật độ điện tích của vật dẫn không là gì
- Phí miễn phí chủ yếu chỉ tồn tại ở bên ngoài của dây dẫn
- Một dây dẫn tất cả các điểm có điện thế bằng nhau
Có nhiều kim loại là chất dẫn điện tốt. Bởi vì các bộ phận của thiết bị cung cấp dòng điện được thiết kế bằng kim loại. Chất cách điện là lớp nhựa phủ trên dây dẫn để bảo vệ chúng ta khỏi bị điện giật.
Vì vậy, đây là tất cả về điện người lái xe được áp dụng trong truyền tải điện thường bị mắc kẹt. Các dây dẫn này bao gồm độ mềm dẻo cũng như độ bền cơ học rất lớn khi tương phản với một dây duy nhất có mặt cắt ngang tương tự. Thông thường, trong các dây dẫn này, dây ở giữa được bao bọc bởi các lớp dây khác nhau. Kích thước dây dẫn có thể được quyết định thông qua vùng tiết diện đồng tương ứng của nó và số lượng dây với đường kính của mỗi dây. Đây là một câu hỏi cho bạn, hãy đề cập thêm một số dây dẫn?
